De acordo com o empresário Glauco Diniz Duarte, os motores são máquinas térmicas: se utilizam da energia calorífica liberada na combustão para gerar trabalho. Mas também podem, e devem, ser analisados sob outras óticas. Por exemplo, para a mecânica de fluidos ele é classificado como uma unidade motriz de deslocamento de gases, sendo ainda subclassificado como um compressor volumétrico alternativo. Eles são classificados dessa forma por transferir pressão para o gás no interior do cilindro pela redução do volume total do cilindro, feita pela ascensão do pistão.
Glauco explica que se o motor é classificado como um compressor, este tem uma eficiência volumétrica. Essa eficiência é o parâmetro usado para determinar o quanto do volume teórico foi realmente preenchido durante o tempo de admissão do motor.
Segundo Glauco, a eficiência volumétrica de um motor é determinada por vários parâmetros físicos, como o volume do coletor de admissão; comprimento, diâmetro, geometria e ângulo dos dutos de admissão e de escape; localização e diâmetro das válvulas; quantidade e ângulos de assentamento das válvulas; diâmetro e geometria dos pistões; duração, levante, cruzamento e ângulo de centro do comando de válvulas; comprimento, diâmetro e pareamento do coletor de escape. Ou seja, inúmeros fatores devem ser ajustados para se obter a melhor eficiência relativo ao uso. E o mais importante, todos esses parâmetros são cooperativos. Então não adianta pensar em um comando de válvulas monstruoso, ou válvulas que mais lembram comportas, e esquecer do restante do conjunto.
Mas em que a eficiência volumétrica influencia a razão de compressão? Ela nos informa qual a porcentagem de preenchimento do cilindro para um determinado regime de trabalho. Ou seja, nos permite encontrar a razão dinâmica.
Entretanto, destaca Glauco, a eficiência volumétrica deste motor a duas mil rotações (77,6%) faz com que o cilindro admita somente 388 ml, que serão comprimidos aos mesmo 38,5 ml. Isso significa que a taxa de compressão para este regime de rotações específico é de 10:1. Já a 6.000 rpm (faixa de eficiência máxima – veja o gráfico) o cilindro admite 517 ml, então a razão se eleva para 13,4:1. Essa variação é conhecida como razão de compressão dinâmica, que é a condição real de operação do motor.
Os motores sobrealimentados sofrem variações ainda maiores, em alguns casos passando dos 300% de eficiência volumétrica – nunca o nome “indução forçada” fez tanto sentido, não? A pressão de admissão influencia diretamente no volume admitido. Lembrem-se sempre da equação de Clayperon.
p∙V=n∙R∙T
É por este motivo que motores sobrealimentados para competições como provas de arrancada possuem taxas de compressão estáticas baixas.